石油工程综合课程设计指导书毕业设计

石油工程综合课程设计指导书毕业设计1. 石油工程综合课程设计的基本要求和容

1.1. 基本要求

要求学生以一个各项动静态数据资料比较齐全的油藏、气藏或井组为例，按油气藏开发的过程，在教师的指导下，顺序完成一系列训练项目的容，并编写出分析报告。训练项目设计容尽量贴近毕业设计中所涉及的一系列研究方法、计算手段、绘图技术和计算机常用专业软件操作技术等，注重基本训练，不与已开设的课程设计容重复，不深入毕业设计容。

1.2. 基本容

基本容包括：“油田开发地质特征分析训练”、“油田开发动态特征分析训练”、“钻井工程专项设计”、“Surfer、Grapher 软件应用技能穿插训练”等。除“钻井工程专项设计”外，容前后衔接，互相关连，时间安排如下：

1.3. 重点和难点

1.3.1. 重点

?采油综合曲线、递减曲线、水驱曲线的绘制，生产特征、产量

递减类型、水驱特征、产能的综合分析，以及调整措施和开发

预测；

?单井油层主要物性和生产特征的关系分析，寻求提高产量和采

收率的工艺措施，对提出的压裂、酸化或其它措施进行可行性

论证；

?针对钻井设计层位进行钻具、套管柱和泥浆的设计；

?在上述容中，利用Surfer软件或Grapher软件等常用应用性软

件，快速、规地绘制分析图件和成果图件。

1.3.

2. 难点

?如何发现单井或层组的生产和开发问题？如何区分特征规律和

人为因素以及数值干扰？如何根据工区具体的地质和储层特

征，提出具体的调整措施和工艺措施？

?压裂、酸化等工艺措施的可行性论证；

?钻具、套管柱和泥浆的规性设计；

?Surfer软件或Grapher软件等常用应用性软件的应用技巧和技

术。

2. 油气田勘探开发过程与主要工作任务和手段

总体上来说，油气田经过了勘探和开发两个大的阶段。其中勘探又划分为：区域勘探、圈闭预探、油气藏评价勘探三个阶段。而正规开发一般要经历：开发前的准备阶段，包括详探和开发试验等；开发设计和投产，其中包括油气层研究和评价，全面布置开发井，制订和实施射孔方案、注采方案；方案的调整和完善。

2.1. 油气勘探步骤

油气勘探就是寻找一个油气田的过程，根据石油地质学的油气分布规律，采用各种合适的先进勘探技术与方法（地质法、物探法、钻探法），从而达到最经济地探明油气储量的目标。根据对地下情况认识的程序和工作特点，油气勘探划分为：区域勘探、圈闭预探、油气藏评价勘探三个阶段。

2.1.1. 区域勘探

区域勘探是在一个盆地或其一部分地区进行石油勘探的第一阶段，是在一般地质调查和地质填图的基础上进行的。

区域勘探的任务是：搞清区域地质结构和油气生成、聚集条件，筛选出有利凹陷，评价油气聚集的有利构造带，提出参考井位，为进一步开展的油气预探工作做好准备。

区域勘探阶段需要查明以下六个问题：

?地层情况：沉积地层的时代、厚度、岩性、岩相及其变化，特

别是不整合面及砂体分布情况。

?构造情况：在划分了一级构造单元的基础上，初步查明二、三

级构造的形态、特征及其分布，确定主要断层的性质、分布以

及它们的发育历史，并分析研究圈闭类型及特点。

?生油条件：划分生油层系，了解其岩性、厚度及分布规律，并

作岩性、地球化学、地温结构及历史分析。

?储集层、盖层及生储盖组合分析：储集层岩性、孔隙类型、厚

度及物性变化；盖层类型的厚度及分布；生油层、储集层接触

及分布关系，生储盖组合情况。

?油气水资料：油气宏观及微观显示，油气直接显示，油、气、

水的物理、化学性质和分类。

?基底概况：基底的岩性，起伏及断裂情况，重点是起伏情况。

?区域勘探阶段又划分为建立项目、物探普查、钻参数井和盆地

评价四个步骤。

2.1.2. 圈闭预探

圈闭预探是在区域勘探的基础上，查明了区域地质和石油地质概况，特别是生油和储集条件之后，在有油气远景的二级构造带或局部构造圈闭上进行的油气勘探工作。

圈闭预探阶段的主要任务是：经过区域勘探后，对构造成藏条件进行对比评价，在选定的有利构造或圈闭上，进行以发现油气田为目的的钻探工作，探明圈闭的含油气性，推算含油边界，提供评价钻探的对象。

在进一步圈闭预探工作中，应进一步查明地下构造的形态和断裂情况。发现油气藏后，应取得油气藏有关的产量、压力、油气层性质等初步资料，并推断油气藏类型。

圈闭预探可分为确定预探项目、地震详查、预探井钻探、圈闭评价四个步骤来完成。

2.1.

3. 油气藏评价勘探

预探阶段发现油气藏后，对所发现的油气藏进行评价，即进入了油气藏评价勘探阶段。

评价勘探的任务是：在已发现存在工业油气藏的基础上，查明含油气边界，确定含油气面积、含油高度和油气储量，对油气层分层的岩性、分布及其连通情况进行分析，查清岩石物性及产能，对油气藏进行综合评价及经济效益预测分析，为编制油气田开发方案作好准备。

油气藏评价勘探可分为项目建立、地震精查、评价井钻探、油气田评价四个步骤来完成。

2.1.4. 滚动勘探

国外油气勘探的历史经验表明，复杂油气田被发现后，还需要经过一个相当长时间的勘探开发过程，方可全部探明油气田地质储量。虽然油气田经过了区域勘探、圈闭预探、甚至评价勘探阶段，基本探明了油气藏地质情况。但是有许多地质问题仍需在开发过程中逐步解决。

对某些油气田按一般情况布置的探井数量，往往控制不了绝大多数油气藏，或者说可能有相当一部分油气藏被漏掉。加之油、气、水关系复杂，在剖面上油水层交替出现，同一油层在平面上会断续出现。这些必然会导致油田各区块的油气地质条件差异大。故从浅层油藏到深层油藏，从一个区块到另一个区块的勘探开发过程中，均需反复认识，多次勘探，甚至有可能当第一个区块投入全面开发后，在勘探第二个区块的启发下，反过来再补充勘探第一个区块的浅层或深层油气藏。因此相当

多的油气田均有必要将勘探工作贯穿于开发的全过程中，即所谓滚动勘探开发。

对一个复杂的油气区、油气聚集带、油气田或在一个油田区块，在开发几十年，甚至更长时间后，仍有可能有新的油层或油气藏被发现，即所谓新层位、新区块、新领域和深层（包括基岩）油藏。

2.2. 油气田开发程序

一个含油气构造经过初探发现其具有工业油气流以后，紧接着就要进行详探并逐步投入开发。所谓油气田开发，就是依据详探成果和生产性开发试验成果，在综合研究的基础上对具有工业价值的油气田，按照国家对油气生产的要求，从油气田的实际情况和生产规律出发，制订出合理的开发方案，并对油气田进行建设和投产，使油气田按预定的生产能力和经济效果长期生产，直至开发结束的全过程。

一个油气田的正规开发一般要经历三个阶段：开发前的准备阶段，包括详探和开发试验等；开发设计和投产，其中包括油气层研究和评价，全面布置开发井，制订和实施射孔方案、注采方案；方案的调整和完善。其中，油气田开发方案的制订和实施是油气田开发的中心环节，在实施过程中必须不断调整方案。可以说，整个油气田开发过程就是一个不断加深认识和不断调整的过程。

为了合理开发油气田，还必须制订一个科学、合理的开发程序。具体讲，就是要把油气田勘探和开发密切结合起来，根据油气田的具体情况，把油气田从勘探到开发划分几个阶段，合理安排钻井程序，尽可能地用较少的井，以经济有效的方式取得对油气田的基本认识，编制出整个油气田的开发方案，从而正确地解决认识油气田和开发油气田的矛盾。使油气田科学地、有步骤地、高效益地投入开发，以满足国家对油气生产的需要和提高企业效益。

对于不同地质特征的油气田应采取不同的开发程序。油气田的开发实践表明，几乎没有一个油田。特别是大油田的开发部署不是一次完成的，一般都经历了多次布井、多次调整的过程。下面叙述我国最常见的两类油田的合理开发程序。

2.2.1. 非均质多油层大型油田的合理开发程序

油田根据自己的特点，提出了一套适应多油层大油田的合理开发程序，把油田从初探到全面开发划分为开辟生产试验区、加密钻评价井和开发资料井、部署基础井网和先钻井后定注采井别等几个步骤。把油田的逐步投入开发和对油层地质特征的了解紧密地结合起来，以较少的井

取得了较好的开发效果。这套程序被我国类似油田广泛采用。

?开辟生产试验区，认识油田基本特点

开辟生产试验区，就是用“解剖麻雀”的方法，在油田上选择一块具有代表性的地区，进行开发试验，取得经验，指导全油田的开发。

?加密钻评价井和开发资料井，着重掌握主力油层的地质规律

生产试验区的开辟对于认识油田起着很重要的作用，但它毕竟还是油田上一个“点”的解剖，因此，除了开辟生产试验区外，还必须有目的地加密钻探，分区钻探开发资料井。开发资料井的钻探部署，应以试验区为中心，由近而远，逐步扩大。通过分区开发资料井的钻探，将取得的成果与通过试验区对油层的典型解剖结果结合起来，由特殊到一般，又由一般到特殊的综合研究，就可以掌握新区稳定分布的主力油层的变化趋势，核实油层参数，计算油田储量，为新区投人开发准备条件。

?部署基础井网，开发主力油层，认识其它油层

在开辟试验区和加密钻探的基础上，选择一组具备独立开发条件的渗透率高、分布稳定的油层为对象，首先将它们投入开发，针对这些油层的特点布置一组排距、井距相对较大的稀井网，这套井网称为基础井网。基础井网是开发区的第一套井网，它的主要任务是探明构造情况，搞清各类油层的性质（尤其是分布不稳定的油层），掌握油、气、水的分布规律，了解油井生产能力。为全面开发取全取准各种参数，做好准备工作。

?先钻井后定注采井别，合理有效地开发不稳定油层

基础井网对一些分布面积不大，油砂体形状分布很不规则的差油层的认识还有一些局限性，所以应采取先钻井，暂不确定注采井别，通过油层对比，加深认识油砂体和落实断层分布后，再确定注水井和采油井的相对位置，组成合理的注采系统，这样就能做到具体情况具体对待，进一步提高井网对油砂体的适应性，改善开发效果。

2.2.2. 断块油田的合理开发程序

对于断块构造油藏，要针对其断层多、断块小、地质构造复杂和油层多、井段长、层间差异大的特点，一边勘探一边开发，也叫滚动勘探开发。其具体勘探开发步骤是：

?应用三维地震勘探的方法确定二级构造带，弄清二级构造带的

基本形态。这是由于二级构造带往往是含油盆地中的油气富集

带，地震工作应集中优势查明二级构造带的面积、构造高度、

主要断层情况，指出重点钻探的地区和井位。

?对整个构造带打探井，以验证地震成果，弄清构造围和含油情

况。在高产部位打的井有工业油流后，必须按探井要求录取资

料，并确定单井产能。通过战略侦察，可以落实含油有利区、

构造面积以及可能的含油层系。

?整体解剖二级构造带，查明含油部位、层系、构造断裂情沉及

油藏组合情况。

?详探及开发阶段，这是勘探工作取得最后成果的一个阶段，也

就是油田开发开始的阶段，在此阶段主要任务是：分区、分块

落实含油围、含油层系和储量；分区块探明油藏的构造因素、

油藏类型及油水关系；认清油层产能大小及影响产能大小的构

造地质因素，在有条件的地区应开辟生产试验区，尽早暴露矛

盾，总结经验，取得油田开发的主动权；打补充井，完善开发

井网，正式投产并不断调整。

遵循上述合理的开发程序，才能使油田在初探的基础上，实践一步，认识一步，开发一步。把油田的逐步开发和对油田客观规律的认识紧密地结合起来，才能使油田开发工作沿着正确的方向循序渐进，取得油田开发的主动权。

2.3. 油气田开发阶段

油气田开发过程中，各种工艺和技术经济指标都是呈一定阶段性地有规律的变化，根据这些变化，可以将油气田开发过程划分为不同的开发阶段，以便研究每个开发阶段主要开采对象和开发特点，并采取相应的工艺技术措施，提供每个阶段开发调整的建议和任务。

按油气田年产油气量可划分为：产量上升阶段、产量稳定阶段、产量递减阶段等三个开发阶段。

按开采方法不同可划分为：一次采油（天然能量开采）、二次采油（人工补充能量）、三次采油（提高驱替效率）等三个开发阶段。

按油气田综合含水可划分为：低含水阶段（Sw＝0～25％）、中含水阶段（Sw＝25～75％）、高含水阶段（Sw＝75～90％）、特高含水阶段（Sw＝90～98％）等四个开发阶段。